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盘点近年越来越“离谱”的正余弦定理化简,从基础到进阶!

2023-03-11 17:55 作者:渡鸦2007  | 我要投稿

这里是官方认证的优秀科代表渡鸦~今天是正余弦定理化简有关内容哦,如果对你有帮助请点个免费的赞吧

Part 1:基础公式

不多赘述,总之是有边角关系的时候用正余弦定理。

看一道小练习

转换思路有两种,边化角和角化边。本题先用正弦定理得出边长间关系,再用余弦定理求余弦值。

Part 2:只含角化简

这里直接给出总结

例(一)看起来还有点难度

角倍数不同,先化同角。这里角B是两倍,而A是一倍。

还是三角恒等变换的知识,升幂扩角。然后用A加B加C等于π化简。

再看例题(二)

倍数相同,全是正弦,直接化边。

发现其实就是一个余弦定理的形式,带进去整体换掉就好。

变式与(二)本质上区别不大。

存在两倍/平方余弦,化成正弦,然后化边。

目的是构造一个齐次的正弦式,方便使用正弦定理转化边。

Part 3:只含有边的化简

这道例题很难

首先题目条件似乎正余弦都可。

但尝试正弦定理之后发现似乎走不通(如下图)。

这时就赶紧换成余弦了。这里有bc项所以代cosA的式子。得到2b cosA=c-b

由于刚刚是用边表示cosA,这里只能把所有的边换成sin,得到2sinBcosA=sinC-sinB。(否则又变回去了)

然后就是用A加B加C等于π去消掉一个角。具体就是:Sin C等于Sin A+B,然后再展开。

最后得到sinB=sin(A-B)。注意!不只是B=A-B,如果B+(A-B)=π也有可能,要判断这种情况。

Part 4:多条件混合化简

一句话:往条件上靠。

条件有一个2倍的B肯定要恒等变换一下的,变化完发现是cosB与边bc的关系。

那么左边的式子就应该把sinB化成cosB,然后再化边求解。

这道题等式中没有C,那只能是把六分之π换成C去写了。

还是A加B加C等于π的那个变换。sin(A+C)=sinB

接下来尝试边化角发现走不通很难化,就去角化边。这时就用到上一Part有提到过的因式分解了。

正弦定理是有一个求面积的推论的。也就是上图右上的S=0.5 a b sinC=0.5 a c sinB=0.5 b c sinA

由于左边b和c是对称的,我们自然要把S换成bc sinA来呼应左边。

这里tanA只能化成sinA/cosA,不然我们没有定理能够化简它。

这样得到b^2+c^2-2R^2=2bc cosA,肯定要用余弦角化边的。




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